Onderzoekers van het Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems en de University of Chinese Academy of Sciences hebben een bionische rekbare nanogenerator (BSNG) ontwikkeld die is geïnspireerd op elektrische paling.

De wetenschappers hopen dat de nieuwe technologie zal voldoen aan de zware eisen van draagbare apparatuurtoepassingen voor rekbaarheid, vervormbaarheid, biocompatibiliteit, waterdichtheid en meer.

BSNG, die technologie gebruikt die de structuur van ionenkanalen op het cytomembraan van de elektrocyten van sidderalen nabootst, heeft twee brede toepassingen:naast het bieden van een potentiële stroombron voor draagbare elektronische apparaten onder water en op het land, het kan ook worden gebruikt voor het bewaken van menselijke bewegingen vanwege zijn uitstekende flexibiliteit en mechanische reactievermogen.

Het onderzoek is online gepubliceerd in Natuurcommunicatie op 19 juni.

BSNG is gebaseerd op een mechanisch gevoelig bionisch kanaal dat afhankelijk is van de spanningsmismatch tussen polydimethylsiloxaan en siliconen. Net als zijn paling-tegenhanger, BSNG kan onder water een nullastspanning tot 10 V genereren. Het kan ook onder droge omstandigheden een nullastspanning tot 170 V genereren.

De bionische structuur en het materiaal van BSNG zorgen voor superieure rekbaarheid. Bijvoorbeeld, BSNG handhaafde stabiele outputprestaties zonder verzwakking na 50, 000 uniaxiale trekproeven (treksnelheid van 50%).

Om de bruikbaarheid van de technologie te bewijzen, de onderzoekers bouwden een onderwater draadloos bewegingsbewakingssysteem op basis van BSNG.

Via dit systeem, de bewegingssignalen onder verschillende zwemslagen kunnen synchroon worden verzonden, weergegeven en opgenomen. Wat betreft de toepassing van de energieoogstmachine, onderzoekers bereikten onderwaterredding op basis van BSNG.

Draagbare geïntegreerde BSNGS kunnen mechanische energie van menselijke beweging verzamelen en omzetten in elektrische energie om op te slaan in condensatoren. Bij noodgevallen, het reddingssignaallampje kan op afstand worden verlicht door op de alarmtrigger voor de borst te tikken.

Door zijn uitstekende eigenschappen, BSNG is veelbelovend voor gebruik in elektronische huid, zachte robots, draagbare elektronische producten en implanteerbare medische apparaten.